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电子技术应用专栏作家——芝能汽车。紧跟技术创新,助力行业发展。

新能源车电池系统要求分析1

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目前形形色色的业界情况,新闻资讯,产业计划让人眼花缭乱,因此需要去搞明白:什么样的车,什么样的电池系统是符合要求的;搞清楚了这一点,才能对光怪陆离的样车有个更为直接的理解。

先写参考文档为宜:

Traction Batteries for EV and HEV Applications

PHEV Component Requirements Summary

Battery Choices and Potential Requirements for Plug-In Hybrids

Impact of Drive Cycles on PHEV Component Requirements

Effect on Vehicle Performance of Extending the Constant Power Region of Electric Drive Motors

三种汽车对于电池的使用是存在差异的


1.HEV 运行模式:电池始终处于荷电保持中,及不单独要求对电池充电,由此称为CS(即”Charge Sustaining”)单一型。要求电池系统在55% SOC, 300,000 cycles寿命内,电池组能量输出保持300-500 Wh与脉冲功率保持25-40 kW (10 sec)输出能力 2.Plug-in HEV中的EV运行模式,电池需要单独运行和单独充电,称为荷电耗尽型(CD-B型);要求电池提供的能量可以确保单独运行的距离为10-40英里, 且在1,000深循环中得到保持; 

3.EV模式:全电池工作和充电要求,称为荷电耗尽(DC 即“Charge Depleting”)单一型;要求在1000次深循环中,可以输出确保车辆行驶300英里以上的距离。

PHEV有着向上或者向下工作模式的选择,因此这里存在着一些分化。如果电池变得更大,其实EREV更像电动车:


    实质上,对于一颗电池而言,它是存在着较大的功率限制的。普通的折算,1KWh可以跑多少公里,前提是可以保证汽车的正常的工作性能,包括制动能量回收和维持整个功率系统工作,这样也就出现了这张图的限制


     对于一个电池包而言,其单体存在着差异性。因此在设置SOC窗口的时候,是以整个包的SOC为依据的,因此在对整个包进行SOC窗口对功率验证。SOC过 低时,无法满足动力总成的动力需求的时候,汽车的性能将会受到影响(当时汽车还能开);SOC过高时,制动能量回收时,将使得部分单体进入过充状态,或者 有相当部分的功率无法回收。因此BOL初始往往总是比较容易,最难的还是EOL的时候,当时各个单体的容量都会有不同,其SOC更加不平衡(打个比方,初 期都有60块钱,后期有衰减,有点变为40,有的为55,此时相同的Energy意味着SOC差距较大,而且用掉相同的能量,SOC的变化也差异变大 了)。

    对于电池的需求,其实是从汽车整体分析,然后到功率总成,然后到电池包,然后到单体。


   仿真和计算总是有必要的,可以大概估算出某个车子的大致的情况。至于寿命模型,EOL的情况,则太过复杂,定性的来看呢也可以根据现有的参考进行估计。

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